了解你的基因“开关”：轻松读懂DNA甲基化密码

DNA甲基化组解码对表观遗传学研究意义重大，但现有工具多针对基因或基因组区间，难以应对数据稀疏性等挑战。为此，研究团队开发了KnowYourCG（KYCG）这一功能DNA甲基化数据分析框架。与传统工具不同，KYCG以CpG位点为核心分析单元，可直接在碱基水平筛查多种生物学和技术影响因素，包括序列基序、转录因子结合、组蛋白修饰、复制时间、细胞类型特异性甲基化及性状关联等。

KYCG通过高效的基础设施实现对数千个知识库的快速筛选和研究，有效解决了各类甲基化数据集中的数据稀疏问题，如低通或单细胞DNA甲基化组、5-羟甲基化（5hmC）图谱、空间DNA甲基化图谱以及表观基因组关联研究的阵列数据集等。

在应用方面，将KYCG应用于这些数据集可获得多方面有价值的见解：在稀疏甲基化组分析中，能从单细胞、空间甲基化数据中揭示细胞分化机制，例如原始生殖细胞发育过程中异染色质标记的富集；在5hmC分析中，即使面对超稀疏数据，也能发现组织特异性表观调控，如胎盘和淋巴结中特定基因附近的5hmC富集；在细胞组成动态研究中，可通过细胞类型特异性甲基化特征富集，反映疾病相关的细胞比例变化或异常甲基化；在机器学习模型解释上，能解析表观遗传时钟和癌症分类器等“黑箱”模型的特征，如不同衰老时钟与代谢性状、有丝分裂活性的关联；还能检测单细胞和表观基因组关联研究数据中的技术混杂因素，如测序技术导致的覆盖偏差、阵列探针 artifacts等。

总之，KYCG简化了大规模甲基化分析，且能与标准检测技术无缝集成，为理解细胞分化、癌症起源、表观基因组-性状关联及技术问题提供了有力工具。